EP0571789B1 - Walzwerk für Draht oder Stabstahl mit einer kontinuierlichen Feinstahl- oder Drahtstrasse - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a rolling mill for wire or bar steel with a continuous fine steel or wire mill, comprising a single-core or multi-core roughing mill with a pilot stand, at least one single-core subordinate to it, a cooling section with subsequent compensating sections and each intermediate stand having an intermediate stand group and a finishing train subordinate to this single-core scaffolding groups.
- the document FR-A 1 598 129 discloses a rolling mill for wire or steel bars with a single-core preliminary season, one or more parallel finishing stages and one intermediate stage or preceding intermediate series with loop tables, with a loop device in front of the one or more loop tables receiving the excess rolling stock length for the controlled, partial cooling of the bars, for example, over their first half in order to reduce the drop in the inlet temperature before the roll stand following the bypass.
- the design of the known rolling mill solves the task of significantly increasing the rolling speed of the single-core pre-season without the associated loop size becoming one for the Tolerance leads to disadvantageous temperature drop over the length of the rod. This drop in temperature results from the fact that the rod end has to make a detour via the loop during the lead time through a roll stand following a bypass, whereas the hot rod start comes to a pierce immediately after the bypass.
- the invention has for its object to improve a rolling mill for wire or bar steel of the type mentioned in such a way that the aforementioned difficulties and technical limits, caused by uneven temperature distribution over the bar length and bar cross-section and the resulting consequences changing finishing speeds can be overcome and compensated in a simple manner, the running length of the rolling stock being to be more than doubled and occasionally tripled with the spatial distance between the roughing train and finishing train, in order to achieve a satisfactory temperature compensation between the core and the surface, even when using a water box, by extending the running time of the rolling stock to achieve in the compensation distance.
- the object is achieved with the invention in a rolling mill of the type mentioned in the preamble of claim 1 in that between the pilot stand and the intermediate stand group, a first compensation section with a 180 ° loop of the rolling stock guided through a first horizontal loop former and between the intermediate stand group and the finishing stand group is arranged with a second compensation section with a 180 ° loop of the rolling stock guided through a second horizontal loop former.
- the formation of horizontal loops advantageously means that the running length of the rolling stock is more than doubled and tripled in some cases with the spatial distance between the roughing train and finishing train unchanged.
- the run length between the roughing train and the finishing train, and thus this route can be chosen to be so large that a satisfactory temperature compensation between the core and the surface is achieved even with the use of a water box in the compensation section with the resulting longer running time of the rolling stock.
- Multi-core roads can be operated according to the invention like single-core, and the top speed can be increased without increasing the disturbance rate.
- the rolling stock (30, 30a) leaves the pilot stand (2) of the roughing train (1). Its cross-section fluctuates in a range of approx. 5% due to the inevitable longitudinal tension between the scaffolding in front of it (1) and the pilot scaffolding (2). Because these cross-sectional differences in the downstream single-core intermediate line (5) are compensated for by the intermediate frame group (3), this leads to speed differences. These are now compensated for in the first 180 ° loop (25), which according to the invention is connected upstream of the intermediate scaffolding group (3), within the first compensation section (10) which is lengthened as a result.
- the first loop former (20) is arranged to slide on rails in the direction of the arrow (22) and is equipped with drive means for shifting. That not shown in detail Drive means is designed, for example, with a pneumatic piston-cylinder unit, the stroke length (22) of which can be approximately one meter.
- Temperature compensation between the core and the surface of the rolling stock can take place in the comparatively large run length now resulting from the loop (25) within the first compensation section.
- the throughput distance between the pilot stand (2) and the finishing stand group (4) of the finishing train (6) is so large due to the arrangement of the two loops (25) and (26) that now the rolling stock with a more uniform temperature both over the length of the bar and over the Cross section of the bar enters the finishing stand group (4). Because of the compensating capacity of the 180 ° loops due to the movability (22) of the loop formers (20, 21), it is possible to keep the speed of the finishing stand group constant over a rod pass.
- a further embodiment of the invention provides that at least one water tank (13) is arranged downstream of the intermediate scaffold group (3) within the compensation section (11) formed by the second 180 ° loop (26).
- This water box (13) has a sufficiently long running distance up to the inlet into the finishing stand (4) of the finishing train (6), so that the required temperature compensation between core and surface of the rolling stock is ensured.
- a particularly expedient arrangement results from the fact that the intermediate scaffolding group (3), the loop formers (20, 21) and the 180 ° loops (25, 26) extending between them are offset laterally next to the roughing train (1) and the finishing train ( 4) connecting production line (xx) are arranged.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Walzwerk für Draht oder Stabstahl mit einer kontinuierlichen Feinstahl- oder Drahtstraße, umfassend eine ein- oder mehradrige Vorstraße mit Pilotgerüst, mindestens eine diesem nachgeordnete einadrige, eine Kühlstrecke mit anschließenden Ausgleichsstrecken und je eine Zwischengerüstgruppe aufweisende Zwischenstraßen sowie eine diesen nachgeordnete Fertigstraße mit einadrigen Fertiggerüstgruppen.
- Bei modernen Draht- und Stabstahlstraßen mit großen Anstichquerschnitten vergrößern sich, auch bei hohen Endwalzgeschwindigkeiten, die durch ungleichmäßige Temperaturverteilung über die Stablänge und den Stabquerschnitt resultierenden Probleme. Bei mehradrigen Straßen werden zusätzlich pendelnde Fertiggeschwindigkeiten beobachtet. Diese resultieren aus den unterschiedlichen Walzgutquerschnitten im mehradrigen Bereich der Straße, die zu einer schnellen Geschwindigkeitsregelung der hinter dem Pilotgerüst angeordneten Anlagenteile führen. Die sich hieraus ergebenden Schwierigkeiten können so groß werden, daß letztlich die fertigwalzgeschwindigkeit reduziert werden muß. Beispielsweise schwankt bei dem aus dem Pilotgerüst austretenden Walzgut dessen Querschnitt infolge des unvermeidlichen Längszuges zwischen den davorliegenden Gerüsten, wobei die auftretenden Querschnittsdifferenzen zwischen einem minimalen und einem maximalen Wert im Bereich von ca. 5 % liegen können. Diese Querschnittsdifferenzen werden dann in der nachgeordneten einadrigen Zwischenstraße weitgehend ausgeglichen. Dies führt jedoch zu Geschwindigkeitsunterschieden, die bei hohen Fertigwalzgeschwindigkeiten so groß werden können, daß diese reduziert werden müssen, um Störungen zu vermeiden.
- Das Dokument FR-A 1 598 129 offenbart ein Walzwerk für Draht oder Stabstahl mit einer einadrigen Vorstaffel, einer oder mehreren parallelen Fertigstaffeln und je einer der oder den Fertigstaffeln vorgeordneten offenen Zwischenstaffel mit Schlingentischen, wobei vor dem oder den die überschüssige Walzgutlänge aufnehmenden Schlingentischen eine Kühleinrichtung zur kontrollierten, partiellen Abkühlung der Stäbe etwa über ihre erste Hälfte im Sinne einer Veringerung des Absinkens der Einlauf-Temperatur vor dem der Umführung folgenden Walzgerüst vorgesehen ist. Die Ausgestaltung des bekannten Walzwerks löst die Aufgabe, die Walzgeschwindigkeit der einadrigen Vorstaffel erheblich zu steigern, ohne daß die damit verbundene Schlingengröße zu einem für die Toleranzhaltigkeit nachteiligen Temperaturabfall über die Stablänge führt. Dieser Temperaturabfall entsteht dadurch, daß das Stabende während der Durchlaufzeit durch ein einer Umführung folgendes Walzgerüst den Umweg über die Schlinge machen muß, wogegen der heiße Stabanfang sofort nach der Umführung zum Anstich kommt.
- Aus der FR-A 2 251 385 ist eine kontinuierliche Warmwalzanlage mit zahlreichen Walzgerüsten zum Vorwärtsbewegen eines Stahlwerkstücks auf einer vorbestimmten, im wesentlichen horizontalen Durchlauflinie bekannnt. Diese weist wenigstens eine Sprüheinheit mit zwei beabstandeten Kühlmittel-Sprühkammern auf, welche in Längsrichtung hintereinander gefluchtet zwischen zwei Walzgerüsten in der Walzanlage angeordnet sind und einen Teil der Durchlauflinie umschließen, sowie eine Anzahl von Sprühvorrichtungen in den einzelnen Sprühkammern, die auf die Oberfläche des Stahlwerkstücks Wasser aufsprühen, wenn sich das Stahlwerkstück entlang der Durchlauflinie vorwärtsbewegt, sowie langgestreckte Schutzvorrichtungen in den einzelnen Sprühkammern, die die Sprühvorrichtungen vor einer Berührung mit dem Stahlwerkstück schützen.
- Aus dem Dokument EP-A 0 264 868 ist eine Fein- oder Mittelstrahlstraße mit einer Vorstaffel, mindestens einer Zwischenstaffel sowie mindestens einer Fertigstaffel, einem diesen vorgeordneten Ofen sowie einer nachgeordneten Wasserkühlstrecke bekannt. Das kennzeichnende Merkmal dieser Fein- oder Mittelstrahlstraße besteht darin, daß der Fertigstaffel und/oder einer durch die letzten Gerüste der Fertigstaffel gebildeten Fertiggruppe eine Wasserkühlstrecke sowie eine dieser nachgeordnete Ausgleichstrecke vorgeordnet sind. Vor bzw. innerhalb der Zwischenstaffel können weitere Kühlstrecken vorgesehen sein. Diese Anlagenteile sind in einer geraden Linie angeordnet. Die Anlage löst die Aufgabe, eine Fein- oder Mittelstrahlstraße so auszubilden, daß ein Walzgut vorteilhaften Gefüges und damit verbesserter mechanischer Eigenschaften erhalten wird. Erreicht wird dies durch eine intensive Kühlung des Walzgutes vor der Fertigstaffel und einen weitgehenden Ausgleich zwischen Kern- und Oberflächentemperatur vor den letzten Stichen. Dabei wird für diese eine erstrebenswert geringe Einlauftemperatur erreicht, die zwar die Verformungsarbeit in diesen Stichen erhöht, nachfolgende Kühlvorgänge aber derart vorbereitet, daß das aus dem letzten Stich resultierende Trümmergefüge in seinem Kornwachstum verlangsamt ist und damit nicht mehr die Zeit zu einem ausgedehnten Kornwachstum erhält.
- Der Erfindung liegt ausgehend von diesem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Walzwerk für Draht oder Stabstahl der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die vorgenannten Schwierigkeiten und technischen Grenzen, hervorgerufen durch ungleichmäßige Temperaturverteilung über die Stablänge und den Stabquerschnitt sowie die daraus resultierenden Folgen wechselnder Fertiggeschwindigkeiten überwunden und auf einfache Art ausgeglichen werden, wobei die Lauflänge des Walzgutes bei unveränderter räumlicher Entfernung zwischen Vorstraße und Fertigstraße mehr als verdoppelt und fallweise verdreifacht werden soll, um durch verlängerte Laufzeit des Walzgutes einen zufriedenstellenden Temperaturausgleich zwischen Kern und Oberfläche auch bei Einsatz eines Wasserkastens in der Ausgleichsstrecke zu erzielen.
- Die Lösung der Aufgabe gelingt mit der Erfindung bei einem Walzwerk der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art dadurch, daß zwischen dem Pilotgerüst und der Zwischengerüstgruppe eine erste Ausgleichsstrecke mit einer durch einen ersten horizontalen Schlingenbildner geführten 180°-Schlinge des Walzgutes und zwischen der Zwischengerüstgruppe und der Fertiggerüstgruppe eine zweite Ausgleichsstrecke mit einer durch einen zweiten horizontalen Schlingenbildner geführten 180°-Schlinge des Walzgutes angeordnet ist.
- Mit Vorteil wird durch die Erfindung mit der Bildung von horizontalen Schlingen erreicht, daß die Lauflänge des Walzgutes bei unveränderter räumlicher Entfernung zwischen Vorstraße und Fertigstraße mehr als verdoppelt und fallweise verdreifacht wird. Auf diese Weise kann ohne Vergrößerung der Hallenlänge die Lauflänge zwischen Vorstraße und Fertigstraße und damit diese Strecke so groß gewählt werden, daß bei der dadurch verlängerten Laufzeit des Walzgutes ein zufriedenstellender Temperaturausgleich zwischen Kern und Oberfläche auch bei Einsatz eines Wasserkastens in der Ausgleichsstrecke erzielt wird. In gleicher Weise trifft die Verlängerung der Lauflänge durch Bildung einer horizontalen 180°-Schlinge auch auf die Strecke zwischen der Zwischengerüstgruppe und der Fertigstraße zu, wodurch sichergestellt wird, daß durch die mögliche Temperaturregelung des Walzgutes mittels des Wasserkastens dieses mit gleichmäßiger Temperatur sowohl über die Stablänge als auch über den Stabquerschnitt in die Fertiggerüstgruppe einläuft. Bei entsprechend gewählten Abständen innerhalb der Schlingen- bzw. von Schlingenbildner zu Schlingenbildner ist infolge der damit erzielbaren Laufzeitverlängerung eine vollkommene Rekristallisation des Walgutes ohne Schwierigkeiten erreichbar.
- Wegen der großen Lauflängenkapazität der 180°-Schlingen ist es möglich, die Geschwindigkeit der Fertiggerüstgruppe über einen Stabdurchlauf konstant zu halten. Dabei werden die vorstehend geschilderten Schwierigkeiten bei mehradrigen Straßen und insbesondere die am Auslauf aus den Fertiggerüsten zu beobachtenden Probleme verringert. Mehradrige Straßen können nach der Erfindung wie einadrige betrieben werden, und die Endgeschwindigkeit kann gesteigert werden, ohne daß hierdurch die Störrate ansteigt.
- Ausgestaltungen der Erfindungen sind entsprechend den Unteransprüchen vorgesehen. Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles. Bei diesem verläßt das Walzgut (30, 30a) das Pilotgerüst (2) der Vorstraße (1). Sein Querschnitt schwankt infolge des unvermeidlichen längszuges zwischen den davorliegenden Gerüsten der Vorstraße (1) sowie des Pilotgerüstes (2) in einem Bereich von ca. 5%. Weil diese Querschnittsunterschiede in der nachgeordneten einadrigen Zwischenstraße (5) durch die Zwischengerüstgruppe (3) ausgeglichen werden, führt dies zu Geschwindigkeitsunterschieden. Diese werden nunmehr in der ersten 180°-Schlinge (25), welche erfindungsgemäß der Zwischengerüstgruppe (3) vorgeschaltet ist, innerhalb der dadurch verlängerten ersten Ausgleichsstrecke (10) ausgeglichen. Zum Ausgleich ist der erste Schlingenbildner (20) in Richtung des Pfeiles (22) auf Schienen verschiebbar angeordnet und mit Antriebsmitteln zum Verschieben ausgestattet. Das im einzelnen nicht dargestellte Antriebsmittel ist beispielsweise mit einer pneumatischen Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet, dessen Hublänge (22) etwa einen Meter betragen kann.
- Die noch verbleibenden Querschnittsunterschiede des aus der Zwischengerüstgruppe (3) austretenden Walzgutes werden in der anschließenden Fertiggerüstgruppe (4) der Fertigstraße (6) ausgeglichen. Dies führt zu weiteren Geschwindigkeitsunterschieden, welche nunmehr erfindungsgemäß mit der zweiten 180°-Schlinge (26) mit der dadurch gebildeten zweiten Ausgleichsstrecke (11) kompensiert werden.
- Dabei wird die Lauflänge des Walzgutes (30) zwischen dem Pilotgerüst (2) und der Fertigstraße (6) nahezu verdreifacht, indem das Walzgut (30) den größten Teil dieser Strecke einmal in Richtung der Pfeile (31) entsprechend der Darstellung in der Zeichnung von rechts nach links und nach Umlenkung im ersten Schlingenbildner (20) um 180° entsprechend dem Pfeil (32) nochmals von links nach rechts und sodann zum dritten Mal, wiederum nach erfolgter Umlenkung im zweiten Schlingenbildner (21) um 180°, entsprechend dem Pfeil (33) zum dritten Mal durchläuft. Dabei ergibt sich eine erste Ausgleichsstrecke (10) und eine dieser nachgeordnete zweite Ausgleichsstrecke (11). Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß dem Pilotgerüst (2) in der von der ersten 180°-Schlinge (25) gebildeten Ausgleichsstrecke (10) wenigstens ein Wasserkasten (12) nachgeordnet ist, mit dem eine Temperaturregelung des Walzgutes erfolgen kann.
- In der nunmehr durch die Schlinge (25) innerhalb der ersten Ausgleichsstrecke sich ergebenden vergleichsweise großen Lauflänge kann sich ein Temperaturausgleich zwischen Kern und Oberfläche des Walzgutes einstellen. Die Durchlaufstrecke zwischen dem Pilotgerüst (2) und der Fertiggerüstgruppe (4) der Fertigstraße (6) ist infolge Anordnung der beiden Schlingen (25) und (26) so groß, daß nunmehr das Walzgut mit gleichmäßigerer Temperatur sowohl über die Stablänge als auch über den Stabquerschnitt in die Fertiggerüstgruppe (4) einläuft. Wegen der Ausgleichs-Kapazität der 180°-Schlingen infolge Verfahrbarkeit (22) der Schlingenbildner (20, 21) ist es möglich, die Geschwindigkeit der Fertiggerüstgruppe über einen Stabdurchlauf konstant zu halten.
- Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Zwischengerüstgruppe (3) innerhalb der von der zweiten 180°-Schlinge (26) gebildeten Ausgleichsstrecke (11) wenigstens ein Wasserkasten (13) nachgeordnet ist. Dabei ist diesem Wasserkasten (13) noch eine genügend lange Laufstrecke bis zum Einlauf in das Fertiggerüst (4) der Fertigstraße (6) nachgeordnet, so daß der erforderliche Temperaturausgleich zwischen Kern und Oberfläche des Walzgutes gewährleistet ist.
- Eine besonders zweckmäßige Anordnung ergibt sich dadurch, daß die Zwischengerüstgruppe (3), die Schlingenbildner (20, 21) und die zwischen diesen sich erstreckenden 180°-Schlingen (25, 26) seitlich versetzt neben der die Vorstraße (1) und die Fertigstraße (4) verbindenden Produktionslinie (x-x) angeordnet sind.
- Dadurch, daß die beiden Schlingenbildner (20, 21) in antipodischer Position, dabei der erste Schlingenbildner (20) eine vergleichsweise kurze Strecke vor der Fertiggerüstgruppe (4) und der zweite Schlingenbildner (21) eine vergleichweise kurze Strecke nach dem Pilotgerüst (2), jeweils neben diesen nach außen versetzt angeordnet sind, ergibt sich eine optimale Nutzung der Raumverhältnisse bei unveränderter Länge der Produktionshalle.
- Eine entsprechend der zeichnerischen Darstellung sehr vorteilhafte Anordnung ergibt sich bei einer zweiadrigen Vorstraße (1) nach der Erfindung dadurch, daß der Vorstraße (1) in spiegelbildlicher Parallel-Anordnung je zwei einadrige Zwischenstraßen (5, 5a) und Fertigstraßen (4, 4a) nachgeordnet sind und jede Zwischenstraße (5, 5a) mit zwei 180°-Schlingen (25, 25a; 26, 26a) ausgebildete Ausgleichsstrecken (10, 10a) bzw. (11, 11a) aufweist.
- Dabei kann auch das letzte Vorstraßengerüst als Pilotgerüst ausgebildet sein und zugleich können die beiden Fertigstraßen (6, 6a) als Festgerüste mit konstanter Geschwindigkeit arbeiten, wobei alle Geschwindigkeitsunterschiede, insbesondere infolge von Querschnittsschwankungen im Pilotgerüst und die dadurch verursachten Walzgut-Längenunterschiede in den 180°-Schlingentischen (25, 26, 25a, 26a) aufgefangen werden.
Claims (7)
- Walzwerk für Draht oder Stabstahl mit einer kontinuierlichen Feinstahl- oder Drahtstraße, umfassend eine ein- oder mehradrige Vorstraße (1) mit Pilotgerüst (2), mindestens eine diesem nachgeordnete einadrige, eine Kühlstrecke (12, 12a) mit anschließenden Ausgleichsstrecken (10, 10a; 11, 11a) und je eine Zwischengerüstgruppe (3, 3a) aufweisende Zwischenstraßen (3, 3a) sowie eine diesen nachgeordnete Fertigstraße (6, 6a) mit einadrigen Fertiggerüstgruppen (4, 4a), dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Pilotgerüst (2) und den Zwischengerüstgruppen (3, 3a) je eine erste Ausgleichsstrecke (10, 10a) mit je einer durch einen ersten horizontalen Schlingenbildner (20, 20a) geführten 180°-Schlinge des Walzgutes und zwischen jeder Zwischengerüstgruppe (3, 3a) und den Fertiggerüstgruppen (4, 4a) eine zweite Ausgleichsstrecke (11, 11a) mit einer durch einen zweiten horizontalen Schlingenbildner (21, 21a) geführten 180°-Schlinge (26, 26a) des Walzgutes angeordnet ist.
- Walzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Pilotgerüst (2) in den von den ersten 180°-Schlingen (25, 25a) gebildeten Ausgleichsstrecken (10, 10a) wenigstens je ein Wasserkasten (12, 12a) nachgeordnet ist.
- Walzwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Zwischengerüstgruppen (3, 3a) innerhalb der von den zweiten 180°-Schlingen (26, 26a) gebildeten Ausgleichsstrecken (11, 11a) wenigstens je ein Wasserkasten (13, 13a) nachgeordnet ist.
- Walzwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischengerüstgruppen (3, 3a), die Schlingenbildner (20, 20a 21, 21a) und die zwischen diesen sich erstreckenden 180°-Schlingen (25, 25a; 26, 26a) seitlich versetzt neben der die Vorstraße (1) und die Fertigstraße (4) verbindenden Produktionslinie (x-x) angeordnet sind.
- Walzwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schlingenbildner (20, 20a; 21, 21a) in antipodischer Position, dabei der jeweils erste Schlingenbildner (20, 20a) eine vergleichsweise kurze Strecke vor der Fertiggerüstgruppe (4, 4a) und der jeweils zweite Schlingenbildner (21, 21a) eine vergleichsweise kurze Strecke nach dem Pilotgerüst (2), jeweils neben diesem nach außen versetzt, angeordnet sind.
- Walzwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, mit einer zweiadrigen Vorstraße (1), dadurch gekennzeichnet, daß dieser in spiegelbildlicher Parallel-Anordnung je zwei einadrige Zwischenstraßen (5, 5a) und Fertigstraßen (4, 4a) nachgeordnet sind und jede Zwischenstraße (5, 5a) zwei mit 180°-Schlingen (25, 26) ausgebildete Ausgleichsstrecken (10, 10a; 11, 11a) aufweist.
- Walzwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, mit einer zweiadrigen Vorstraße (1), dadurch gekennzeichnet, daß das letzte Vorstraßengerüst als Pilotgerüst (2) und die beiden Fertigstraßen (6, 6a) als mit konstanter Geschwindigkeit arbeitende Festgerüste ausgebildet sind.
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